内容正文:
2025-2026(下)高一年级期中考试生物学试卷
时间:75分钟 总分:100分
一、选择题:本题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 同源染色体是指( )
A. 形状和大小都相同的两个染色体
B. 着丝点分裂后形成的两个染色体
C. 减数分裂中配对的两个染色体
D. 来自父方和母方的两个染色体
2. 如图是某二倍体生物细胞分裂某时期的示意图,该细胞的名称是( )
A. 初级精母细胞 B. 次级精母细胞
C. 次级卵母细胞 D. 次级精母细胞或极体
3. 下图为果蝇减数分裂过程中,部分染色体在不同时期的示意图,下列相关推测正确的是( )
A. 甲、丙完成减数分裂均可产生4个配子
B. 甲、乙一定来自雌性个体,丙、丁一定来自雄性个体
C. 甲、丙染色体、核DNA、姐妹染色单体数量比为1∶2∶2
D. 乙、丁染色体、核DNA、姐妹染色单体数量比为1∶1∶1
4. 甲、乙分别为马蛔虫细胞增殖某时期的示意图,图丙为细胞增殖过程中同源染色体对数的数量变化。下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙细胞所处的时期分别对应图丙的①和③
B. 甲细胞含有两个四分体,乙细胞没有四分体
C. 马蛔虫精原细胞增殖过程中同源染色体对数的数量变化均能用图丙表示
D. 处于图丙中②时期的细胞,其核DNA数是不增殖体细胞中核DNA数的2倍
5. 下列对高等动物通过减数分裂形成生殖细胞以及受精作用的描述中,错误的是( )
A. 受精卵中的染色体一半来自精子,一半来自卵细胞
B. 受精卵中的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞
C. 减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
D. 减数分裂和受精作用对生物的遗传和变异都是十分重要的
6. 下列有关遗传学实验和科学史的叙述中正确的是( )
A. 孟德尔通过豌豆杂交实验发现并揭示了遗传因子的遗传规律及本质
B. 赫尔希和蔡斯实验中,子代噬菌体中的S元素全部来自其宿主细胞
C. 摩尔根发现F2中白眼果蝇都是雄性,此杂交结果不符合基因的分离定律
D. 梅塞尔森和斯塔尔利用放射性同位素标记法探究DNA复制方式
7. 图中能恰当地表示分离定律实质的是( )
A. B. C. D.
8. 某实验小组利用大小相同的黑、白正方形卡片和两个信封做材料,进行性状分离比的模拟实验,分别从两个信封中随机抽出一张卡片后记录卡片的颜色组合,并重新放回原信封。下列叙述错误的是( )
A. 两个信封模拟的是雌雄生殖器官,卡片模拟的是雌雄配子
B. 每个信封中的黑色卡片和白色卡片数量要相等
C. 从两个信封中抽取卡片后组合在一起模拟的是基因的自由组合定律
D. 重复抽取多次,最后的记录结果应是黑白卡片的组合次数最多
9. 并指是一种常染色体显性遗传病(基因用A,a表示),苯丙酮尿症是一种常染色体隐性遗传病(基因用B,b表示),两对基因独立遗传。一对夫妇均为并指患者,他们的第一个孩子表现为并指且患苯丙酮尿症,第二个孩子表现完全正常。预测他们再生一个孩子同时患两种病的概率是( )
A. 1/8 B. 3/16 C. 3/8 D. 5/16
10. 某雌果蝇的X染色体和一条常染色体上的某些基因分布如图,下列叙述正确的是( )
A. 朱红眼基因和棒眼基因是一对等位基因
B. 朱红眼基因和棕眼基因可出现在同一个配子中
C. 减数第一次分裂后期,图中四个基因不会出现在细胞的同一极
D. 在减数分裂过程中,图中的非等位基因都可自由组合
11. 下列关于以下四个生理过程说法错误的是( )
A. 甲图中子代中的纯合子占1/4
B. 甲图①、丙图③④⑤以及丁图都发生了基因自由组合
C. 丁图发生于减数分裂Ⅰ后期,此时细胞内含有两组非同源染色体
D. 甲图②、乙图①②③④以及丙图⑥都可以体现受精时精卵的随机结合
12. 镰状细胞贫血是由隐性基因控制的一种遗传病,高原地区空气稀薄,生活在高原地区的镰状细胞贫血的幼年患者由于缺氧而导致50%的个体不能发育到成年。现有一个生活在某高原地区基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶1∶2的幼年群体,待他们成年之后,这一群体作为亲本随机婚配后,子一代成年群体中携带者所占的比例为( )
A. 12/23 B. 12/25 C. 1/4 D. 4/7
13. 下图为白花三叶草叶片细胞内氰化物代谢途径,欲探究控制氰化物合成的基因是否独立遗传,现用两种叶片不含氰的白花三叶草杂交,F1叶片中均含氰,F1自交产生F2。下列有关分析错误的是( )
A. 叶片细胞中的D、H基因都表达才能产生氰化物
B. 推测F2叶片不含氰个体中能稳定遗传的占3/7或1/4
C. 推测F2中叶片含氰个体的基因型可能有1种或4种
D. 若F2中含氰个体占9/16,则两对基因独立遗传
14. 下图表示某种鸟类羽毛毛色(B、b)的遗传图解,下列相关叙述错误的是( )
A. 鸟类的性别决定通常是ZW型
B. 该种鸟类的毛色遗传方式属于伴性遗传
C. 芦花性状为显性性状,基因B对b完全显性
D. 非芦花雄鸟和芦花雌鸟的子代雌鸟均为芦花
15. 下列关于肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是( )
A. 肺炎链球菌体内转化实验中,患病小鼠体内分离出的都是S型菌
B. 两组实验均遵循单一变量原则,都说明了细菌的遗传物质是DNA
C. 需分别用含32P、35S的培养液培养噬菌体以制备含32P、35S的噬菌体
D. 35S标记组的沉淀物放射性偏高可能是搅拌不充分导致
16. 若DNA分子中的一条链上腺嘌呤和胞嘧啶共有40个,占40%,胸腺嘧啶占有25%,则DNA分子中腺嘌呤和胞嘧啶占DNA的( )
A. 30% B. 40% C. 50% D. 35%
17. 大肠杆菌的质粒是一种环状DNA,其结构如下图。以下叙述正确的是( )
A. 质粒中每个脱氧核糖都连接了两个磷酸
B. 质粒不存在反向平行,没有双螺旋结构
C. ①②③构成的④为鸟嘌呤脱氧核苷酸
D. DNA中一条链上相邻的碱基通过氢键相连
18. 如图为DNA复制的示意图,下列叙述正确的是( )
A. c链的复制方向与解旋方向相同,故能连续合成
B. 游离的脱氧核苷酸在酶A作用下合成子链
C. ①②③三个单链片段合成的顺序是:①→②→③
D. 子链的合成方向都是从5'→3',故b链左端为5'端
19. 现有新发现的一种感染A细菌的病毒B,科研人员设计了如图所示两种方法来探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA。一段时间后检测甲、乙两组子代病毒B的放射性和丙、丁两组子代病毒B的产生情况。下列相关说法错误的是( )
A. 向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶,应用了减法原理
B. 同位素标记法中,若换用3H标记上述两种核苷酸,也能实现实验目的
C. 若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组没有,则说明该病毒的遗传物质是DNA
D. 若丙组不能产生子代病毒B而丁组能,则说明该病毒的遗传物质是RNA
20. 图1为DNA分子复制的示意图,甲、乙、丙为相关酶,a、b为两条正在合成的子链;图2为电镜下①②③三条DNA分子复制的照片简图,①DNA分子含有M个碱基对,其中G有X个,图2中大小不一的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分,复制泡上箭头表示复制的起点,每个复制泡只有一个复制起点。下列相关分析正确的是( )
A. 图1中DNA子链a、b延伸方向相反,a为3′端→5′端,b为5′端→3′端
B. 图2中有多个复制起点,同时开始复制,能加快果蝇DNA复制的速率
C. 图1中甲、乙、丙种类均不同,但都可在图2中每个复制泡处发挥作用
D. ①DNA连续复制3次需消耗游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为7(M-X)个
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
21. 图甲表示某种二倍体动物(2N=4)细胞分裂模式图,图乙表示分裂过程中不同时期染色体/核DNA的变化,图丙表示相应细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量变化。据图回答相关问题:
(1)图甲中①的分裂方式是________;图甲中③的子细胞是________;图甲中⑤的子细胞是________(均填写细胞名称)
(2)图甲中①对应图丙的________,图乙中de段对应图丙的________时期。(两空均填写图丙中数字序号)
(3)该生物基因型为AaBb,若图甲中④细胞分裂产生的生殖细胞基因型为AB,并且分裂过程中并未发生基因突变和染色体互换,则由同一个原始生殖细胞产生的另外三个细胞的基因型为________。
22. 果蝇的体色灰色和黑色是一对相对性状,由基因A、a控制,红眼和杏红眼为另一对相对性状,由基因H、h控制。现有一只灰身红眼雌果蝇和一只黑身杏红眼雄果蝇交配,得到F1,F1自由交配得到F2,统计F2雌、雄果蝇各种表型的数量,结果如表所示。回答下列问题:
F2表型及数量
灰身红眼
灰身杏红眼
黑身红眼
黑身杏红眼
雄果蝇
92
90
32
30
雌果蝇
183
0
62
0
(1)果蝇的体色和眼色性状中,显性性状分别为________、________。基因/A/a、H/h在遗传过程中遵循________定律。
(2)亲代雌雄果蝇的基因型分别为________、________。
(3)若让F2中灰身雄果蝇与灰身雌果蝇自由交配,则后代中灰身∶黑身约为________。
(4)果蝇的长翅和残翅是另一对相对性状,由等位基因D/d控制。为确定翅形基因与体色基因的相对位置关系符合下图哪一种情况,对基因型为AaDd的果蝇进行了测交(不考虑互换),并统计其F1表型及比例。
请预测结果;
①若F1中_____________,则说明基因位置符合图a情况;
②若F1中__________,则说明符合图b情况;
23. 甲病(基因A/a)和乙病(基因B/b)均为单基因遗传病,某家族关于这两种病的遗传系谱图如下,其中一种病为伴性遗传病。回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式是____________,判断的依据是____________;乙病在人群中______(填“男性”或者“女性”)的发病率更高。
(2)B与b是一对等位基因,二者的本质区别在于__________________。
(3)Ⅲ-5个体的基因型是__________________,若与Ⅲ-4个体结婚,子代患病的概率为____________。
24. Ⅰ.下图是DNA分子某一片段的放大示意图。请分析回答问题:
(1)请写出标号所示物质的名称:④________、⑤________。
Ⅱ.1952年,赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌实验。下图为实验的部分过程。回答下列问题:
(2)由实验结果分析,上述实验用于标记噬菌体的同位素是_____(选填“35S”、“32P”)。
(3)某研究人员模拟了赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验,进行了以下2个实验,并分别在搅拌器中搅拌,然后离心。
实验①:用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌;
实验②:用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌。
正常情况下这两个实验中检测到放射性主要存在于①_____,②_____。
A.沉淀物 B.上清液 C.沉淀物和上清液
(4)赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验与艾弗里的肺炎链球菌转化实验具有相同的设计思路。下列关于两者的对比分析中,正确的有________。
A. 两个实验共同证明DNA是主要的遗传物质
B. 两个实验都把DNA和蛋白质区分开
C. 开始实验之前都假设遗传物质能向子代传递,保持连续性,并控制生物的性状
Ⅲ.科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制,下图试管A-E表示“证明DNA半保留复制”实验中的几种可能离心结果。
(5)将15N标记的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代,如果DNA为半保留复制,则离心后试管中DNA的位置应如图中试管________(填标号)所示。若将含14N的DNA分子放在含15N的培养基中连续复制3次,进行离心,得到结果如图1,X层与Y层的DNA分子数之比为________。若将复制产物经加热处理后再离心,结果如图2所示。除加热处理外,还可通过加入________处理。Z层与W层的核苷酸链之比为________。
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2025-2026(下)高一年级期中考试生物学试卷
时间:75分钟 总分:100分
一、选择题:本题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 同源染色体是指( )
A. 形状和大小都相同的两个染色体
B. 着丝点分裂后形成的两个染色体
C. 减数分裂中配对的两个染色体
D. 来自父方和母方的两个染色体
【答案】C
【解析】
【分析】同源染色体:减数第一次分裂前期,配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方,叫做同源染色体。同源染色体两两配对的现象叫做联会。由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体,因此,联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。
【详解】ABCD、减数第一次分裂前期,配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方,叫做同源染色体,同源染色体两两配对的现象叫做联会,所以减数分裂中配对的两个染色体是同源染色体,ABD错误,C正确。
故选C。
2. 如图是某二倍体生物细胞分裂某时期的示意图,该细胞的名称是( )
A. 初级精母细胞 B. 次级精母细胞
C. 次级卵母细胞 D. 次级精母细胞或极体
【答案】D
【解析】
【详解】图示细胞中,没有同源染色体,且着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,分开的染色体在纺锤丝的牵引下,分别向两极移动,且细胞质表现为均等分裂,故该图表示减数第二次分裂后期,可表示次级精母细胞或(第二)极体,D正确。
3. 下图为果蝇减数分裂过程中,部分染色体在不同时期的示意图,下列相关推测正确的是( )
A. 甲、丙完成减数分裂均可产生4个配子
B. 甲、乙一定来自雌性个体,丙、丁一定来自雄性个体
C. 甲、丙染色体、核DNA、姐妹染色单体数量比为1∶2∶2
D. 乙、丁染色体、核DNA、姐妹染色单体数量比为1∶1∶1
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,胞质不均等分裂,该细胞为初级卵母细胞,减数分裂可以产生1个配子,丙胞质均等分裂,为初级精母细胞,完成减数分裂可以产生4个配子,A错误;
B、甲处于减数第一次分裂后期,胞质不均等分裂,为初级卵母细胞,乙没有同源染色体,正发生着丝粒分裂,且胞质不均等分裂,为次级卵母细胞,甲、乙一定来自雌性个体,丙为初级精母细胞,丁处于减数第二次分裂后期,胞质均等分裂,可能是次级精母细胞,也可能是第一极体,丁不一定来自雄性个体,B错误;
C、甲和丙均含姐妹染色单体,染色体、核DNA、姐妹染色单体数量比为1∶2∶2,C正确;
D、乙和丁发生着丝粒分裂,没有姐妹染色单体,染色体、核DNA、姐妹染色单体数量比为1∶1∶0,D错误。
4. 甲、乙分别为马蛔虫细胞增殖某时期的示意图,图丙为细胞增殖过程中同源染色体对数的数量变化。下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙细胞所处的时期分别对应图丙的①和③
B. 甲细胞含有两个四分体,乙细胞没有四分体
C. 马蛔虫精原细胞增殖过程中同源染色体对数的数量变化均能用图丙表示
D. 处于图丙中②时期的细胞,其核DNA数是不增殖体细胞中核DNA数的2倍
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,图甲细胞中含有同源染色体,且都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;图乙细胞不含同源染色体,且着丝粒发生分裂,说明其处于减数第二次分裂后期;图丙曲线①②代表有丝分裂,③④代表减数分裂。
【详解】A、有丝分裂后期同源染色体对数是体细胞的二倍,因此②是有丝分裂后期,则①是有丝分裂前的间期、有丝分裂前期和中期,减数第一次分裂同源染色体分离,因此减数第二次分裂细胞内不含同源染色体,故③是减数第一次分裂,④是减数第二次分裂及其结束,图甲细胞中含有同源染色体,且都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,对应图丙的①时期;图乙细胞不含同源染色体,且着丝粒发生分裂,说明其处于减数第二次分裂后期,对应图丙的④时期,A错误;
B、甲细胞为有丝分裂中期,不含四分体,B错误;
C、图丙表示先进行有丝分裂再进行减数分裂,马蛔虫精原细胞既可以进行有丝分裂又可以进行减数分裂,但不是所有精原细胞都先进行有丝分裂再进行减数分裂,另外在细胞分裂过程中也可能出现染色体数目变异,因此马蛔虫精原细胞增殖过程中同源染色体对数的数量变化不都能用图丙表示,C错误;
D、图丙的②时期是有丝分裂后期,此时复制的DNA还没有分到两个子细胞中,因此处于图丙中②时期的细胞,其核DNA数是不增殖体细胞中核DNA数的2倍,D正确。
故选D。
5. 下列对高等动物通过减数分裂形成生殖细胞以及受精作用的描述中,错误的是( )
A. 受精卵中的染色体一半来自精子,一半来自卵细胞
B. 受精卵中的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞
C. 减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
D. 减数分裂和受精作用对生物的遗传和变异都是十分重要的
【答案】B
【解析】
【分析】受精作用是指精子和卵细胞融合成受精卵的过程叫受精作用。其过程为:精子的头部进入卵细胞.尾部留在外面。紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入.精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。
受精的结果为(1)受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子(父亲),一半的染色体来自卵细胞(母亲);(2)细胞质主要来自卵细胞。
意义:减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
【详解】A、受精卵中细胞核遗传物质(染色体)一半来自父方,一半来自母方,而细胞质遗传物质几乎都来自母方,A正确;
B、受精卵中的细胞质主要是由卵细胞提供的,细胞核中的遗传物质一半来自父方、一半来自母方,B错误;
C、减数分裂过程产生了染色体数目减半的配子,经过受精作用使受精卵中染色体数目恢复到本物种正常的染色体数目,因此减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,C正确;
D、减数分裂过程中经过同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合产生了多样的配子,经过雌雄配子的随机结合完成受精作用,获得了染色体组合(基因型)多样的受精卵,进而使得后代有了更大的变异性,据此可知减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异具有重要意义,D正确。
故选B。
【点睛】
6. 下列有关遗传学实验和科学史的叙述中正确的是( )
A. 孟德尔通过豌豆杂交实验发现并揭示了遗传因子的遗传规律及本质
B. 赫尔希和蔡斯实验中,子代噬菌体中的S元素全部来自其宿主细胞
C. 摩尔根发现F2中白眼果蝇都是雄性,此杂交结果不符合基因的分离定律
D. 梅塞尔森和斯塔尔利用放射性同位素标记法探究DNA复制方式
【答案】B
【解析】
【详解】A、孟德尔通过豌豆杂交实验揭示了遗传因子的传递规律(分离定律和自由组合定律),但并未探明遗传因子的化学本质,A错误;
B、S是蛋白质的特征元素,噬菌体侵染大肠杆菌时只有DNA进入宿主细胞,蛋白质外壳留在细胞外,合成子代噬菌体蛋白质的原料全部由宿主细胞提供,因此子代噬菌体的S元素全部来自宿主细胞,B正确;
C、摩尔根杂交实验中F2白眼均为雄性,是因为控制眼色的基因位于X染色体上,Y染色体无其等位基因,该性状遗传仍符合基因分离定律(F2中红眼:白眼=3:1),C错误;
D、梅塞尔森和斯塔尔探究DNA复制方式时使用的15N为稳定同位素,无放射性,实验采用的是稳定同位素标记法结合密度梯度离心技术,D错误。
7. 图中能恰当地表示分离定律实质的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】基因分离定律的实质是,杂合子在产生配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离,独立地进入不同的配子中。A和B都是纯合子,C是受精作用,只有D(杂合子Dd产生D和d两种配子)能恰当地表示分离定律实质,ABC错误,D正确。
8. 某实验小组利用大小相同的黑、白正方形卡片和两个信封做材料,进行性状分离比的模拟实验,分别从两个信封中随机抽出一张卡片后记录卡片的颜色组合,并重新放回原信封。下列叙述错误的是( )
A. 两个信封模拟的是雌雄生殖器官,卡片模拟的是雌雄配子
B. 每个信封中的黑色卡片和白色卡片数量要相等
C. 从两个信封中抽取卡片后组合在一起模拟的是基因的自由组合定律
D. 重复抽取多次,最后的记录结果应是黑白卡片的组合次数最多
【答案】C
【解析】
【详解】A、两个信封分别模拟雌雄生殖器官,信封内的黑、白卡片分别模拟携带不同等位基因的雌雄配子,A正确;
B、每个信封中黑色、白色卡片数量相等,模拟杂合子产生两种比例相等的配子,B正确;
C、从两个信封中抽取卡片后组合,模拟的是受精过程中雌雄配子的随机结合,对应基因分离定律的受精环节;基因自由组合定律的实质是减数分裂时非同源染色体上的非等位基因自由组合,需至少两对等位基因参与模拟,本实验仅涉及一对等位基因,无法模拟自由组合定律,C错误;
D、重复抽取多次可降低实验误差,按照概率计算,黑白组合(杂合子)的概率为1/2,黑黑、白白组合(显性纯合子、隐性纯合子)的概率各为1/4,因此黑白卡片的组合次数最多,D正确。
9. 并指是一种常染色体显性遗传病(基因用A,a表示),苯丙酮尿症是一种常染色体隐性遗传病(基因用B,b表示),两对基因独立遗传。一对夫妇均为并指患者,他们的第一个孩子表现为并指且患苯丙酮尿症,第二个孩子表现完全正常。预测他们再生一个孩子同时患两种病的概率是( )
A. 1/8 B. 3/16 C. 3/8 D. 5/16
【答案】B
【解析】
【详解】并指为常染色体显性遗传病,正常指基因型为aa,夫妇均为并指但生育了正常指的孩子,说明夫妇关于并指的基因型均为杂合子Aa;苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病,患者基因型为bb,夫妇均不患苯丙酮尿症但生育了苯丙酮尿症患儿,说明夫妇关于苯丙酮尿症的基因型均为携带者Bb,即夫妇基因型均为AaBb,两对基因独立遗传,再生一个孩子同时患两种病的概率=患并指概率×患苯丙酮尿症概率=3/4×1/4=3/16,ACD不符合题意,B符合题意。
10. 某雌果蝇的X染色体和一条常染色体上的某些基因分布如图,下列叙述正确的是( )
A. 朱红眼基因和棒眼基因是一对等位基因
B. 朱红眼基因和棕眼基因可出现在同一个配子中
C. 减数第一次分裂后期,图中四个基因不会出现在细胞的同一极
D. 在减数分裂过程中,图中的非等位基因都可自由组合
【答案】B
【解析】
【详解】A、一般来说等位基因存在于同源染色体的相同位置,朱红眼基因和棒眼基因位于同一条染色体上,属于非等位基因,A错误;
B、朱红眼基因位于X染色体上,棕眼基因位于常染色体上,减数分裂形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合,因此朱红眼基因和棕眼基因可出现在同一个配子中,B正确;
C、朱红眼基因和棒眼基因位于X染色体上,卷翅基因和棕眼基因位于常染色体上,减数分裂形成配子时非同源染色体自由组合,因此图中四个基因可能会出现在细胞的同一极,C错误;
D、位于同一条染色体上的非等位基因不能自由组合,如朱红眼基因和棒眼基因、卷翅基因和棕眼基因,D错误。
11. 下列关于以下四个生理过程说法错误的是( )
A. 甲图中子代中的纯合子占1/4
B. 甲图①、丙图③④⑤以及丁图都发生了基因自由组合
C. 丁图发生于减数分裂Ⅰ后期,此时细胞内含有两组非同源染色体
D. 甲图②、乙图①②③④以及丙图⑥都可以体现受精时精卵的随机结合
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意和图示可知:甲图中的①、②分别表示减数分裂形成配子的过程、雌雄配子随机结合产生后代的过程(受精作用),③表示子代表型及相关比例。乙图①、②、③、④均雌雄配子的随机结合(受精作用)。丙图①、②、④、⑤均表示减数分裂过程,③、⑥均表示雌雄配子的随机结合(受精作用)。丁图细胞呈现的特点是:同源染色体分离,处于减数分裂Ⅰ后期。
【详解】A、甲图显示基因型为AaBb的个体通过①所示的减数分裂过程产生了四种比值相等的配子,说明两对等位基因A和a、B和b的遗传遵循基因的自由组合定律,其中每一对等位基因的遗传遵循基因的分离规律,因此甲图子代中的纯合子所占比例为1/2(AA+aa)×1/2(BB+bb)=1/4,A正确;
B、甲图①、丙图④⑤以及丁图都是双杂合个体产生配子的过程(减数分裂),都发生了基因自由组合,丙图③表示受精作用,没有发生基因自由组合,B错误;
C、丁图细胞呈现的特点是:同源染色体分离,非同源染色体自由组合,处于减数分裂Ⅰ后期,此时细胞中某种形态的染色体有两条,说明细胞中有两组非同源染色体,C正确;
D、甲图②、乙图①②③④以及丙图⑥都是受精作用,受精过程中某种雌配子均可随机地与任意一种雄配子结合,都可以体现受精时精卵的随机结合,D正确。
故选B。
12. 镰状细胞贫血是由隐性基因控制的一种遗传病,高原地区空气稀薄,生活在高原地区的镰状细胞贫血的幼年患者由于缺氧而导致50%的个体不能发育到成年。现有一个生活在某高原地区基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶1∶2的幼年群体,待他们成年之后,这一群体作为亲本随机婚配后,子一代成年群体中携带者所占的比例为( )
A. 12/23 B. 12/25 C. 1/4 D. 4/7
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意可知:镰状细胞贫血是由隐性基因控制的一种遗传病(由A/a控制);由于基因型为aa的个体有50%在发育至成年之前致死,所以则该群体中能作为亲本繁殖后代的基因型及比例为AA:Aa: aa=1:1:1。
【详解】由题意可知:基因型为aa的个体有50%在发育至成年之前致死,则该群体中能作为亲本繁殖后代的基因型及比例为AA:Aa: aa=1:1:1,该成年群体中产生的A配子所占的比例为1×1/3+1/2×1/3=1/2,a配子所占的比例为1/2,则子一代幼年群体中AA个体所占比例为1/2×1/2=1/4,Aa个体所占比例为2×1/2×1/2= 1/2,aa个体所占比例为1/2×1/2=1/4,因此子一代成年群体中基因型及比例为AA: Aa: aa=2: 4: 1,所以Aa个体所占比例为4/7,ABC错误,D正确。
故选D。
13. 下图为白花三叶草叶片细胞内氰化物代谢途径,欲探究控制氰化物合成的基因是否独立遗传,现用两种叶片不含氰的白花三叶草杂交,F1叶片中均含氰,F1自交产生F2。下列有关分析错误的是( )
A. 叶片细胞中的D、H基因都表达才能产生氰化物
B. 推测F2叶片不含氰个体中能稳定遗传的占3/7或1/4
C. 推测F2中叶片含氰个体的基因型可能有1种或4种
D. 若F2中含氰个体占9/16,则两对基因独立遗传
【答案】B
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给子代。
基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、由图示可知,D基因表达产生产氰糖苷酶,能催化前体物转化为含氰糖苷,H基因表达产生氰酸酶,能催化含氰糖苷转化为氰化物,因此叶片细胞中的D、H基因都表达才能产生氰化物,A正确;
B、C、D、若控制氰化物合成的两对基因独立遗传,据题推测亲本的基因型为DDhh和ddHH,F1的基因型为DdHh,F2中基因型为D_H_的个体,表型为含氰,占9/16,含氰个体的基因型有4种,分别是DDHH、DDHh、DdHH、DdHh。独立遗传情况下,F2不含氰化物中1ddHH、2ddHh、1DDhh、2Ddhh、1ddhh均能稳定遗传,占1。因为必须同时存在D、H基因才能产生氰化物后代,F2不含氰化物5种基因型后代均为不含氰化物。若控制氰化物合成的两对基因不独立遗传,只有基因D和基因h位于一条染色体上,基因d和基因H位于同源染色体的另一条染色体上时才符合题意,推测亲本的基因型为DDhh和ddHH,F1的基因型为DdHh,F2的基因型有DDhh、DdHh和ddHH,比例接近于1:2:1,F2中DdHh为叶片含氰个体,基因型有1种,不含氰个体中能稳定遗传的占100%,因此,B错误;C和D正确。
故选B。
14. 下图表示某种鸟类羽毛毛色(B、b)的遗传图解,下列相关叙述错误的是( )
A. 鸟类的性别决定通常是ZW型
B. 该种鸟类的毛色遗传方式属于伴性遗传
C. 芦花性状为显性性状,基因B对b完全显性
D. 非芦花雄鸟和芦花雌鸟的子代雌鸟均为芦花
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:一对基因控制的性状遗传中,芦花雄鸟和芦花雌鸟杂交,子代出现了非芦花,即出现性状分离,则亲代表现的芦花为显性性状,且子代非芦花的都是雌鸟,即性状分离比在子代雌雄中不同,可见该基因在Z染色体上(鸟类的性别决定为ZW型性别决定),亲本基因型是ZBZb和ZBW。
【详解】A、性别决定方式有很多种,如XY、ZW、染色体组数,鸟类的性别决定通常是ZW型,A正确;
B、根据分析F1中只有雌性中有非芦花,说明控制鸟类的毛色遗传的基因位于Z染色体上,属于性染色体遗传,B正确;
C、亲本均为芦花鸡,F1中出现了非芦花鸡,芦花为显性性状,基因B对b完全显性,C正确;
D、非芦花雄鸟ZbZb和芦花雌鸟ZBW杂交,其子代雌鸟基因型为ZbW均为非芦花,D错误。
故选D。
15. 下列关于肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是( )
A. 肺炎链球菌体内转化实验中,患病小鼠体内分离出的都是S型菌
B. 两组实验均遵循单一变量原则,都说明了细菌的遗传物质是DNA
C. 需分别用含32P、35S的培养液培养噬菌体以制备含32P、35S的噬菌体
D. 35S标记组的沉淀物放射性偏高可能是搅拌不充分导致
【答案】D
【解析】
【详解】A、肺炎链球菌体内转化实验中,仅少部分R型菌会转化为S型菌,患病小鼠体内可同时分离出R型菌和S型菌,A错误;
B、肺炎链球菌体内转化实验仅证明S型菌存在“转化因子”,未证明遗传物质是DNA,噬菌体侵染细菌实验证明的是噬菌体的遗传物质是DNA,B错误;
C、噬菌体是无细胞结构的病毒,无法独立在培养液中代谢繁殖,需先用含放射性标记的培养液培养大肠杆菌,再用噬菌体侵染被标记的大肠杆菌,才能得到带标记的噬菌体,C错误;
D、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体外壳与细菌分离,若搅拌不充分,部分蛋白质外壳会随大肠杆菌进入沉淀物,导致沉淀物放射性偏高,D正确。
16. 若DNA分子中的一条链上腺嘌呤和胞嘧啶共有40个,占40%,胸腺嘧啶占有25%,则DNA分子中腺嘌呤和胞嘧啶占DNA的( )
A. 30% B. 40% C. 50% D. 35%
【答案】C
【解析】
【详解】已知DNA分子中的一条链上,腺嘌呤(A1)和胞嘧啶(C1)共有40个,占这条链碱基总数的40%,可算出这条链的碱基总数为40/40%=100个,又已知这条链上胸腺嘧啶(T1)占25%,那么T1的数量为100×25%=25个,根据碱基互补配对原则,DNA分子中,另一条链上的腺嘌呤(A2)与这条链上的胸腺嘧啶(T1)数量相等,即A2=T1=25个,而这条链上的腺嘌呤(A1)与另一条链上的胸腺嘧啶(T2)数量相等,同时,整个DNA分子中,腺嘌呤(A)的总数A=A1+A2,胞嘧啶(C)的总数C=C1+C2(C2为另一条链上的胞嘧啶), 由于A=T,G=C,那么A+C=T+G,而整个DNA分子中碱基总数为A+T+G+C,所以A+C占整个DNA分子碱基总数的比例为50%,C正确,ABD错误。
故选C。
17. 大肠杆菌的质粒是一种环状DNA,其结构如下图。以下叙述正确的是( )
A. 质粒中每个脱氧核糖都连接了两个磷酸
B. 质粒不存在反向平行,没有双螺旋结构
C. ①②③构成的④为鸟嘌呤脱氧核苷酸
D. DNA中一条链上相邻的碱基通过氢键相连
【答案】A
【解析】
【详解】A、大肠杆菌的质粒为环状双链DNA,不存在游离的末端,因此每个脱氧核糖都连接2个磷酸基团,A正确;
B、质粒属于双链DNA,具有反向平行的双螺旋结构,B错误;
C、1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子含氮碱基组成,且磷酸连接在脱氧核糖的5'端,图中①是相邻胸腺嘧啶脱氧核苷酸的磷酸,因此①②③不能构成鸟嘌呤脱氧核苷酸,C错误;
D、DNA两条链之间的互补配对碱基通过氢键相连,一条链上相邻的碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”的结构连接,D错误。
18. 如图为DNA复制的示意图,下列叙述正确的是( )
A. c链的复制方向与解旋方向相同,故能连续合成
B. 游离的脱氧核苷酸在酶A作用下合成子链
C. ①②③三个单链片段合成的顺序是:①→②→③
D. 子链的合成方向都是从5'→3',故b链左端为5'端
【答案】D
【解析】
【详解】A、结合图示分析,C链不连续复制,说明c链的复制方向与解旋方向不同,A错误;
B、酶A是解旋酶,酶B是DNA聚合酶,游离的脱氧核苷酸在酶B作用下合成子链,B错误;
C、结合DNA解旋方向可知,①②③三个单链片段合成的顺序是:③→②→①,C错误;
D、子链的合成方向都是从5'→3',子链和模板链互补配对,故b链左端为5'端,D正确。
19. 现有新发现的一种感染A细菌的病毒B,科研人员设计了如图所示两种方法来探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA。一段时间后检测甲、乙两组子代病毒B的放射性和丙、丁两组子代病毒B的产生情况。下列相关说法错误的是( )
A. 向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶,应用了减法原理
B. 同位素标记法中,若换用3H标记上述两种核苷酸,也能实现实验目的
C. 若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组没有,则说明该病毒的遗传物质是DNA
D. 若丙组不能产生子代病毒B而丁组能,则说明该病毒的遗传物质是RNA
【答案】D
【解析】
【详解】A、减法原理指人为去除某种影响因素来探究该因素的作用,丙组加DNA酶水解DNA、丁组加RNA酶水解RNA,分别去除对应核酸的功能,符合减法原理,A正确;
B、胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA特有的合成原料,尿嘧啶核糖核苷酸是RNA特有的合成原料,即使换用H分别标记这两种特有的核苷酸,也可以通过子代病毒的放射性判断遗传物质种类,可实现实验目的,B正确;
C、若甲组子代病毒有放射性,说明病毒增殖利用了标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸合成遗传物质,乙组子代无放射性说明未利用尿嘧啶核糖核苷酸,因此该病毒遗传物质是DNA,C正确;
D、酶具有专一性,若丙组(加DNA酶)不能产生子代病毒,说明病毒的核酸被DNA酶水解,丁组(加RNA酶)能产生子代说明核酸不被RNA酶水解,证明该病毒遗传物质是DNA而非RNA,D错误。
20. 图1为DNA分子复制的示意图,甲、乙、丙为相关酶,a、b为两条正在合成的子链;图2为电镜下①②③三条DNA分子复制的照片简图,①DNA分子含有M个碱基对,其中G有X个,图2中大小不一的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分,复制泡上箭头表示复制的起点,每个复制泡只有一个复制起点。下列相关分析正确的是( )
A. 图1中DNA子链a、b延伸方向相反,a为3′端→5′端,b为5′端→3′端
B. 图2中有多个复制起点,同时开始复制,能加快果蝇DNA复制的速率
C. 图1中甲、乙、丙种类均不同,但都可在图2中每个复制泡处发挥作用
D. ①DNA连续复制3次需消耗游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为7(M-X)个
【答案】D
【解析】
【详解】A、DNA子链延伸的方向均为5'→3',A错误;
B、从图2可看出,图中复制泡大小不一,说明不是同时开始复制的,先开始复制的复制泡相对较大,B错误;
C、图1中甲为解旋酶、乙和丙都为DNA聚合酶,它们都参与图2中每个复制泡处DNA的复制,C错误;
D、①DNA中含有碱基对M个,G为X个,则T=M-X,连续复制3次需要消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸为7(M-X)个,D正确。
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
21. 图甲表示某种二倍体动物(2N=4)细胞分裂模式图,图乙表示分裂过程中不同时期染色体/核DNA的变化,图丙表示相应细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量变化。据图回答相关问题:
(1)图甲中①的分裂方式是________;图甲中③的子细胞是________;图甲中⑤的子细胞是________(均填写细胞名称)
(2)图甲中①对应图丙的________,图乙中de段对应图丙的________时期。(两空均填写图丙中数字序号)
(3)该生物基因型为AaBb,若图甲中④细胞分裂产生的生殖细胞基因型为AB,并且分裂过程中并未发生基因突变和染色体互换,则由同一个原始生殖细胞产生的另外三个细胞的基因型为________。
【答案】(1) ①. 有丝分裂 ②. 次级卵母细胞和(第一)极体 ③. (第二)极体或精细胞
(2) ①. Ⅰ ②. Ⅰ、Ⅲ
(3)AB、ab、ab
【解析】
【小问1详解】
图甲中①含同源染色体,为有丝分裂后期图像,分裂方式是有丝分裂;图甲③为减数第一次分裂后期,且细胞质不均等分裂,该细胞为初级卵母细胞,其子细胞是次级卵母细胞和(第一)极体;图甲⑤为减数第二次分裂后期,且细胞质均等分裂,该细胞可能是次级精母细胞或第一极体,其子细胞是(第二)极体或精细胞。
【小问2详解】
图甲中①是有丝分裂后期,染色体数是体细胞的二倍,图丙中染色体数为体细胞二倍的是Ⅰ,因此图甲中①对应图丙的Ⅰ。图乙表示分裂过程中不同时期染色体/核DNA的变化,de段表示着丝粒分裂,染色单体分离,此时细胞内不含染色单体,图丙的Ⅰ是有丝分裂后期,Ⅲ不含染色单体,染色体数与体细胞相同,可表示减数第二次分裂后期,着丝粒分裂可发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,因此图乙中de段对应图丙的Ⅰ和Ⅲ。
【小问3详解】
该生物基因型为AaBb,若图甲中④细胞分裂产生的生殖细胞基因型为AB,并且分裂过程中并未发生基因突变和染色体互换,说明④次级卵母细胞的基因型为AABB,则第一极体的基因型为aabb,因此由同一个原始生殖细胞产生的另外三个细胞的基因型为AB、ab、ab。
22. 果蝇的体色灰色和黑色是一对相对性状,由基因A、a控制,红眼和杏红眼为另一对相对性状,由基因H、h控制。现有一只灰身红眼雌果蝇和一只黑身杏红眼雄果蝇交配,得到F1,F1自由交配得到F2,统计F2雌、雄果蝇各种表型的数量,结果如表所示。回答下列问题:
F2表型及数量
灰身红眼
灰身杏红眼
黑身红眼
黑身杏红眼
雄果蝇
92
90
32
30
雌果蝇
183
0
62
0
(1)果蝇的体色和眼色性状中,显性性状分别为________、________。基因/A/a、H/h在遗传过程中遵循________定律。
(2)亲代雌雄果蝇的基因型分别为________、________。
(3)若让F2中灰身雄果蝇与灰身雌果蝇自由交配,则后代中灰身∶黑身约为________。
(4)果蝇的长翅和残翅是另一对相对性状,由等位基因D/d控制。为确定翅形基因与体色基因的相对位置关系符合下图哪一种情况,对基因型为AaDd的果蝇进行了测交(不考虑互换),并统计其F1表型及比例。
请预测结果;
①若F1中_____________,则说明基因位置符合图a情况;
②若F1中__________,则说明符合图b情况;
【答案】(1) ①. 灰身 ②. 红眼 ③. 自由组合
(2) ①. AAXHXH ②. aaXhY
(3)8:1 (4) ①. 灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=1:1:1:1 ②. 灰身长翅:黑身残翅=1:1(D表示长翅时);灰身残翅:黑身长翅=1:1(D表示残翅时)
【解析】
【小问1详解】
分析F2,雌性中灰身:黑身=3:1,全为红眼,雄性中灰身:黑身=3:1,红眼:杏红眼=1:1;可知果蝇的体色雌雄性表现型及比例相同,与性别无关,该性状位于常染色体上,且灰身对黑身为显性性状;果蝇的眼色雌雄性表型及比例不同,与性别相关,该性状位于X染色体上,由于F2雄性红眼:杏红眼=1:1,可知F1雌蝇为杂合子,而F2雌果蝇全为红眼,可见红眼对杏红眼为显性,由此可知,基因A/a、H/h在遗传过程中遵循自由组合定律。
【小问2详解】
由小问1可知,F1雌蝇基因型为AaXHXh,雄果蝇基因型为AaXHY,由此推出亲本雌果蝇基因型为AAXHXH,雄果蝇基因型为aaXhY。
【小问3详解】
由小问2可知,只考虑体色,F2中灰身雌雄果蝇均为1/3AA、2/3Aa,则后代中黑身aa约为2/3×1/2×2/3×1/2=1/9,灰身约为8/9,即后代中灰身∶黑身约为8:1。
【小问4详解】
假设D表示长翅,d表示残翅:若A/a与D/d位置关系如图a,则AaDd产生的配子为AD:Ad:aD:ad=1:1:1:1,测交后代F1表型为灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=1:1:1:1;若A/a与D/d位置关系如图b,则AaDd产生的配子为AD:ad=1:1,测交后代F1表型为灰身长翅:黑身残翅=1:1。
假设D表示残翅,d表示长翅:若A/a与D/d位置关系如图a,则AaDd产生的配子为AD:Ad:aD:ad=1:1:1:1,测交后代F1表型为灰身残翅:灰身长翅:黑身残翅:黑身长翅=1:1:1:1;若A/a与D/d位置关系如图b,则AaDd产生的配子为AD:ad=1:1,测交后代F1表型为灰身残翅:黑身长翅=1:1。
23. 甲病(基因A/a)和乙病(基因B/b)均为单基因遗传病,某家族关于这两种病的遗传系谱图如下,其中一种病为伴性遗传病。回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式是____________,判断的依据是____________;乙病在人群中______(填“男性”或者“女性”)的发病率更高。
(2)B与b是一对等位基因,二者的本质区别在于__________________。
(3)Ⅲ-5个体的基因型是__________________,若与Ⅲ-4个体结婚,子代患病的概率为____________。
【答案】(1) ①. 常染色体显性遗传 ②. Ⅱ-4和Ⅱ-5患甲病而Ⅲ-7不患甲病 ③. 男性
(2)碱基对的排列顺序不同(或脱氧核苷酸的排列顺序不同)
(3) ①. AAXbY或者AaXbY ②. 11/12
【解析】
【小问1详解】
由于Ⅱ-4和Ⅱ-5患甲病而Ⅲ-7不患甲病,可知甲病的遗传方式是常染色体显性遗传;据题意“其中一种病为伴性遗传病”可知乙病为伴性遗传,再根据Ⅱ-4和Ⅱ-5不患乙病,而Ⅲ-6患乙病可知乙病为隐性遗传病,故乙病为伴X隐性遗传,伴X染色体隐性遗传病在人群中男性的发病率高于女性。
【小问2详解】
B与b是一对等位基因,二者之间的本质区别在于不同基因中碱基对的排列顺序不同(或脱氧核苷酸的排列顺序不同)。
【小问3详解】
由于Ⅲ-7不患甲病,故Ⅱ-4和Ⅱ-5与甲病相关的基因型均为Aa,Ⅲ-5与甲病相关的基因型为AA或Aa,二者可能性之比为1∶2,再考虑Ⅲ-5患乙病,故其乙病相关的基因型为XbY,综上Ⅲ-5的基因型为1/3AAXbY或2/3AaXbY;Ⅲ-4患甲病但其母亲不患甲病,故其甲病相关的基因型为Aa,再考虑Ⅲ-4不患乙病但其父亲患乙病,故其乙病相关的基因型为XBXb,综上Ⅲ-4的基因型为AaXBXb;若二者结婚,子代患甲病的概率为1/3+2/3×3/4=5/6,患乙病的概率为1/2,子代患病的概率为1-1/6×1/2=11/12。
24. Ⅰ.下图是DNA分子某一片段的放大示意图。请分析回答问题:
(1)请写出标号所示物质的名称:④________、⑤________。
Ⅱ.1952年,赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌实验。下图为实验的部分过程。回答下列问题:
(2)由实验结果分析,上述实验用于标记噬菌体的同位素是_____(选填“35S”、“32P”)。
(3)某研究人员模拟了赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验,进行了以下2个实验,并分别在搅拌器中搅拌,然后离心。
实验①:用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌;
实验②:用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌。
正常情况下这两个实验中检测到放射性主要存在于①_____,②_____。
A.沉淀物 B.上清液 C.沉淀物和上清液
(4)赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验与艾弗里的肺炎链球菌转化实验具有相同的设计思路。下列关于两者的对比分析中,正确的有________。
A. 两个实验共同证明DNA是主要的遗传物质
B. 两个实验都把DNA和蛋白质区分开
C. 开始实验之前都假设遗传物质能向子代传递,保持连续性,并控制生物的性状
Ⅲ.科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制,下图试管A-E表示“证明DNA半保留复制”实验中的几种可能离心结果。
(5)将15N标记的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代,如果DNA为半保留复制,则离心后试管中DNA的位置应如图中试管________(填标号)所示。若将含14N的DNA分子放在含15N的培养基中连续复制3次,进行离心,得到结果如图1,X层与Y层的DNA分子数之比为________。若将复制产物经加热处理后再离心,结果如图2所示。除加热处理外,还可通过加入________处理。Z层与W层的核苷酸链之比为________。
【答案】(1) ①. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 ②. 腺嘌呤
(2)32P (3) ①. C ②. A (4)BC
(5) ①. B ②. 1:3 ③. 解旋酶 ④. 1:7
【解析】
【小问1详解】
根据碱基互补配对原则,A与T配对,所以①是胸腺嘧啶,⑤是腺嘌呤,④是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子胸腺嘧啶组成的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
【小问2详解】
图中显示沉淀物放射性很高,因为噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌内部,蛋白质外壳留在外面,所以用于标记噬菌体的同位素是32P,标记的是DNA。
【小问3详解】
实验①:用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌,3H可标记DNA和蛋白质,噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌,蛋白质外壳留在外面,搅拌离心后,放射性主要存在于沉淀物和上清液,C正确,AB错误。
实验②:用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌,噬菌体的蛋白质外壳(未标记)留在上清液,细菌被3H标记,且噬菌体的DNA在细菌内增殖,蛋白质在细菌内合成,会消耗细菌提供的原料,被噬菌体侵染的细菌搅拌离心后会进入到沉淀物中,A正确,BC错误。
【小问4详解】
A、两个实验都证明了DNA是遗传物质,A错误;
B、两个实验都把DNA和蛋白质区分开,单独研究它们的作用,B正确;
C、开始实验之前都假设遗传物质能向子代传递,保持连续性,并控制生物的性状,C正确。
【小问5详解】
将15N标记的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代,若DNA为半保留复制,新合成的DNA一条链是15N,一条链是14N,离心后试管中DNA的位置应如图中试管B所示,若将含14N的DNA分子放在含15N的培养基中连续复制3次,得到8个DNA分子,其中2个DNA分子一条链是14N,一条链是15N,6个DNA分子两条链都是15N,进行离心,X层(轻带)与Y层(中带)的DNA分子数之比为1:3。连续复制3次,得到8个DNA分子,若将复制产物经加热处理后再离心,破坏氢键,除加热处理外,还可通过加入解旋酶处理,得到16条链,Z层(含14N的链有2条)与W层(含15N的链有14条)的核苷酸链之比为1:7。
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